Cea mai mare parte a lemnului pe care îl obțin pentru strunjire este verde (proaspăt tăiat) fie de la chirurgi de copaci, fie de la prieteni cărora li s-au tăiat copaci sau i s-au îndepărtat ramurile. Uscarea/condimentarea lemnului de strunjit este un subiect fascinant, iar această pagină explorează o abordare experimentală pentru a înțelege mai bine procesul și a aplica cunoștințele dobândite la uscarea lemnului obținut.
Lemn verde; Lucrurile tehnice.
Voi folosi câțiva termeni tehnici de bază pe această pagină, astfel încât să începem prin a explica ce sunt.
Când un copac viu este doborât, acesta este în stare verde, care conține o cantitate foarte mare de umiditate. Această umezeală există în două forme diferite: ca apa gratis, conținut sub formă de lichid în porii sau vasele lemnului și apă legată care este blocat în țesuturile celulare ale lemnului.
Odată ce o bucată de lemn proaspăt tăiată este expusă la aer, aceasta va începe imediat să piardă apa gratis. Inițial, lemnul nu se contractă sau nu se schimbă în alt mod, deoarece fibrele sunt încă complet saturate cu apă legată. Odată ce toate apa gratis s-a pierdut, lemnul va ajunge la punctul de saturație a fibrelor (FSP).
Sub FSP, lemnul va începe să piardă umezeala sub formă de apă legată, și va avea loc o reducere corespunzătoare a volumului țesuturilor din lemn. În acest moment, lemnul nu mai este considerat a fi în stare verde, si este uscare.
Cât costă apă legată se pierde în timpul uscării depinde de temperatura și umiditate relativă (HR) a aerului înconjurător. La 100% RH, Nu apă legată va fi pierdut. La 0% RH, un abrupt gradient de umiditate (MG) vor fi stabilite și toate apă legată în pădure se va pierde progresiv, într-o stare cunoscută sub numele de uscat la cuptor așa-numita deoarece este necesar un cuptor sau un cuptor pentru a elimina complet toată umezeala.
MG depinde de exterior RH a aerului înconjurător. Pe măsură ce apa se evaporă de pe suprafața lemnului, se extrage mai mult din centru de-a lungul gradientului astfel creat. MG este extrem de important, deoarece o rată ridicată poate crea inegale MCse află în diferite părți ale cherestelei, provocând tensiuni severe. În cele din urmă, cu o pierdere progresivă de umiditate, gradientul scade și se stabilizează la o valoare care este proporțională cu umiditatea din jur. În acest moment, MC este denumit conținut de umiditate de echilibru (CEM). CEM va continua să se schimbe (crește sau scade ușor), în funcție de temperatura fluctuantă și RH a aerului înconjurător.
Conținut de umiditate (MC) de lemn se calculează prin formula
Unde greutate umedă este greutatea eșantionului „umed” original și valoarea greutate uscată (uscată la cuptor), fiind greutatea probei după uscare într-un cuptor. Conținutul de umiditate fiind exprimat ca procent. Unele specii de copaci, atunci când sunt tăiați inițial, pot conține mai multă apă în greutate decât fibra de lemn reală, rezultând o MC de peste 100%.
Evaluarea lemnului.
Nou tăiat.
La recoltarea sau obținerea lemnului verde pentru strunjire, este foarte util să știți când a fost tăiată cheresteaua. Dacă a fost tăiat în aceeași zi sau în câteva zile de la recoltare, atunci vor exista cu siguranță unele apa gratis în lemn și nu va începe să se contracte în volum până la FSP a fost trecut și apă legată începe să se piardă. Acest lucru reduce urgența pregătirii și prelucrării.
A căzut în urmă cu câteva săptămâni/luni.
Dacă lemnul a fost tăiat săptămâni sau luni în urmă și doar lăsat în rundă, este probabil ca majoritatea apa gratis va fi pierdut și apă legată se va evapora cu contracția și despicarea probabilă a lemnului, în special în vecinătatea extremităților tăiate, unde rata de uscare (Gradient de umiditate), va fi cel mai intens.
Acest bol de cireș a fost tăiat cu doar 4 săptămâni înainte de a fi recoltat, dar deja există o crăpătură considerabilă a stresului lemnului la extremități, unde pierderea de apă prin evaporare a fost cea mai intensă.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Tăierea înapoi a extremității cu ferăstrăul cu lanț dezvăluie lemnul care s-a uscat mai încet, cu un alt MC și care, în consecință, nu este deteriorat de crăparea stresului.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Astfel de cherestea ar trebui fie să fie pregătită cât mai curând posibil pentru a preveni degradarea ulterioară și posibila stricare prin infecție fungică, sau, altfel, bobul final sigilat cu o anumită formă de sigilant (eu folosesc emulsie PVA). Am văzut niște cherestea verde recoltată învelită în folie alimentară pentru a conserva umezeala până când se găsește timpul pentru pregătire și conversie.
După întoarcere dură.
Prevenirea infecției fungice și a infestării cu insecte
Dacă lemnul nu este uscat la cuptor, există un risc mare ca, cu un nivel ridicat MC, lemnul va fi infectat cu organisme (în principal ciuperci, dar și viermi de lemn), care cauzează degradarea și colorarea. Pentru a evita acest lucru, este util să tratați lemnul cu un fungicid și insecticid, în special în primele etape de uscare. Dacă strunjirea completă este destinată utilizării alimentelor, este important ca tratamentul să fie minim toxic pentru oameni. Poate că cel mai potrivit este Borax (tetraborat de sodiu), care este utilizat pe scară largă în tratamentele de uz casnic cu mucegai și insecticide. Aceasta se obține cel mai bine sub formă de pulbere care poate fi dizolvată (diluare 5% - 10%), în apă caldă într-un recipient nemetalic (plastic). Este cel mai ușor de aplicat în mod liberal cu perie la strunjire, dar lemnul, dacă este suficient de mic, poate fi, de asemenea, scufundat.
Un exemplu de uscare monitorizată.
Pentru a obține rezultate consistente din monitorizare, zona de uscare ar trebui să aibă o temperatură relativ ridicată și temperatura relativă. Dacă acestea variază considerabil, atunci rata de uscare și eventuală EMC va arăta, de asemenea, fluctuații accentuate, ceea ce va face dificilă monitorizarea. Dacă un atelier nu poate îndeplini aceste criterii, atunci o posibilă alternativă ar putea fi undeva într-o locuință domestică, unde temperatura și RH intervalele vor fi, în orice caz, probabil oglindirea celei în care se poate termina întoarcerea finalizată.
Acest exemplu este al unui vas turnat aspru, realizat din cireș proaspăt tăiat, care, după întoarcere, a fost pus pur și simplu pe un raft din atelier pentru a se usca. Vasul a fost cântărit săptămânal pentru a monitoriza progresul de uscare.
Aceste cântare digitale cântăresc obiecte de până la 5.000 de grame (5 kg) și sunt ideale pentru monitorizarea greutății virajelor verzi. Pentru ture mari, mai mari de 5 kg, folosesc cântare digitale de baie!
(Faceți clic pe imagine pentru o imagine mai mare)
Înregistrarea greutății unui castron întors din nuc.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Foaia scrisă manual care detaliază înregistrarea de uscare din ziua în care bolul a fost întors brusc, la 30 aprilie 2010, până la ultima lectură, aproximativ 6 luni mai târziu, la 17 octombrie.
Clic AICI pentru a vizualiza o versiune PDF necompletată a formularului care poate fi tipărită și utilizată pentru înregistrare.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Interpretarea rezultatelor.
Pentru interpretarea rezultatelor, folosesc un procesor de texte și o foaie de calcul. Inițial introduc citirile într-un tabel dintr-un document creat cu oricare Microsoft Office Word sau create cu cele gratuite Deschideți textul Office procesor de cuvinte. * Doar datele si greutăți (în grame) sunt introduse în tabelul care este setat pentru a calcula automat datele analitice semnificative în coloanele alăturate. Aceste coloane analitice sunt foarte utile dacă datele sunt introduse, deoarece lemnul este încă uscat.
* Rețineți că Birou deschis software-ul poate citi și crea Microsoft Word documente & Microsoft Excel Foi de calcul.
Înregistrarea greutății unui castron întors. Tabelul prezintă greutățile înregistrate ale bolului luate la data la care a fost întors brusc și săptămânal după aceea (Datas și Greutateeste în coloane albastre în imagine). Acesta este un mod bun de monitorizare a condimentării (sau uscării) progresului bolului. Când nu există nicio schimbare în citirile săptămânale ale greutății, atunci lemnul s-a uscat efectiv și a atins-o Conținut de umiditate de echilibru (care va fi controlat de temperatura și umiditatea zonei de depozitare).
Categoriile de date calculate sunt Zile trecute (de la prima cântărire), Pierderi cumulative (grame) (de la prima cântărire), % pierdere (în greutate comparativ cu prima lectură) și Suma pierdută (în grame) din (cel) anterior (cântărire). Există o coloană opțională pentru orice comentarii relevante, cum ar fi când EMC a fost judecat că a fost atins.
Rețineți roșu „Perioada de Pericol” unde citirile din Suma pierdută din precedent coloana sunt foarte mari. În unele cazuri, acest lucru ar putea necesita luarea de măsuri pentru a încetini viteza de uscare, pentru a evita crăparea prin stres a lemnului. Vedeți discuția despre aceasta mai târziu.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Clarificarea cu un grafic.
O imagine mult mai semnificativă a procesului de uscare poate fi obținută prin introducerea datelor fie în a Microsoft Office Excel sau Deschideți Office Calc foaie de calcul (sau alt software care poate genera grafice), pentru a crea un grafic liniar al rezultatelor.
Rețineți că pentru prezentare aici, un Birou deschis graficul a fost convertit într-o diagramă JavaScript creată cu Diagrame AM
Grafic de uscare pentru datele Chery Bowl (în imaginea de mai sus).
Curba acestui grafic este exact ceea ce s-ar aștepta. Un minim RH în atelier cu un high Conținut de umiditate (MC) în lemnul castronului creează un foarte abrupt Gradient de umiditate (MG) cu o pierdere foarte rapidă de apă prin evaporare de la suprafața lemnului. Prin urmare, există o pantă inițială abruptă către linie, marcând o scădere rapidă a liniei MC a lemnului. Progresiv există o scădere corespunzătoare a MG dupa cum MC coboară, cu panta liniei aplatizându-se într-o curbă ușoară pe măsură ce rata de evaporare scade și Conținut de umiditate de echilibru (EMC) a lemnului cu RH aerului din atelier este atins.
(Faceți clic pe imagine pentru a vizualiza graficul)
„Perioada de Pericol”.
„Perioada de pericol”, în care rotirea este cel mai probabil să crape, se află în perioada inițială de uscare când Gradient de umiditate este la cel mai înalt nivel și tensiunile de contracție ale lemnului sunt maxime. Această perioadă este evidențiată ca o versiune adnotată a exemplului nostru de grafic, prezentată mai jos.
"Perioada de Pericol" este umbrită în roșu și se află în etapele inițiale de uscare, după Punct de saturație a fibrelor a fost atins și nu mai există Apa gratis, cu exceptia Gradient de umiditate este încă ridicat și există o consecință a pierderii rapide a Apă legată în lemnul strunjirii în schimb. Tensiunile de contracție sunt maxime în lemn în acest timp care, în exemplul de aici, s-a extins pe o perioadă de aproximativ 6 săptămâni.
(Faceți clic pe imagine pentru o vizualizare mai mare)
Gestionarea „perioadei de pericol”.
Modul evident de a reduce tensiunile de uscare în perioada inițială de uscare este acela de a incetineste procesul de uscare prin reducerea MG. Acest lucru se poate face în mai multe moduri, după cum urmează.
Metoda „Pungă de plastic”.
Această metodă este utilizată în mod obișnuit de către strunjitori și implică plasarea unui „verde” transformându-se într-o pungă de plastic pliată (pentru a o sigila), în partea de sus. Aceasta inhibă pierderea de apă (evaporarea din lemn, crește RH în punga care înăbușă gradientul de umiditate) și, în mod regulat, lemnul este îndepărtat și punga a fost întoarsă pentru a permite evaporarea umezelii condensate. Lemnul se înlocuiește în punga inversată până la următoarea oră stabilită pentru îndepărtarea lemnului și inversarea (ne) repetată a pungii și evaporarea umezelii condensate expulzate.
O problemă majoră cu acest lucru, din experiența mea, este dezvoltarea extinsă a mucegaiului pe lemn. A fost discutată o strategie eficientă de prevenire a mucegaiului mai devreme în acest articol.
Metoda „Bury in Shavings”.
Aceasta este o altă metodă obișnuită în care strunjirea este plasată într-o cutie de bărbierit și lăsată o perioadă lungă de timp (ani?), Permițând umezelii să se disipeze încet de la strunjire și să fie absorbită în așchii uscați, care vor avea inițial o inferior MC decât lemnul strunjirii.
Metoda mea „Casetă experimentală”.
Această metodă permite întoarcerea să fie în mod repetat, mai întâi izolat de și apoi expus la joasă RH a zonei de uscare pentru perioade scurte stabilite, care întârzie efectiv procesul de uscare. Procesul de uscare poate fi monitorizat eficient prin simpla cântărire a lemnului după fiecare perioadă de uscare reușită.
De obicei, lemnul nou învârtit este cântărit și apoi plasat imediat într-o cutie din polietilenă cu capac. Apa care se evaporă de pe suprafața lemnului nu are încotro, așa că RH în cutie crește rapid până la punctul de conținut de umiditate de echilibru. Uscarea lemnului este astfel complet oprită. Strunjirile rămân în cutia cu capac timp de șapte zile pentru a permite oricare gradient de umiditate (și tensiunile asociate), pentru a egaliza. În a șaptea zi, capacul este scos din cutie și lemnul este lăsat să se usuce pentru o perioadă stabilită. Greutatea la sfârșitul acestei perioade este înregistrată înainte de înlocuirea capacului pe cutie și se lasă încă șapte zile pentru a permite din nou egalizarea MG și stresuri asociate. Folosind această metodă ciclică, durata perioadelor de uscare și, prin urmare, rata de uscare, pot fi controlate minutios.
„Cutii experimentale de uscare” pentru strunjiri verzi.
Turnurile sunt izolate în aceste cutii din polietilenă cu capac, care înăbușă total procesul de uscare. O dată pe săptămână, capacele cutiilor sunt îndepărtate pentru o perioadă scurtă de timp pentru a permite virajelor umede să piardă apă. La sfârșitul acestor perioade de uscare, rotațiile sunt cântărite, iar capacele sunt înlocuite pe cutii, ceea ce oprește procesul de uscare și permite gradient de umiditate și orice solicitări de uscare asociate, pentru a egaliza. Procesul ciclic de 7 zile se repetă până când se consideră sigură îndepărtarea capacelor permanent, pentru a permite turei să se usuce complet pentru a ajunge la constantă de umiditate de echilibru a zonei de depozitare.
(Faceți clic pe imagini pentru vizualizări mai mari)
„Date dintr-un bol de cireșe, uscat într-o„ cutie de uscare experimentală ”(așa cum se arată mai sus).
Vasul a fost păstrat în cutia cu capac, dar după fiecare șapte zile (sau în jur), capacul a fost îndepărtat timp de 6 ore pentru a permite pierderea apei din vas prin evaporare. Greutățile înregistrate pentru perioada inițială de pericol arată o pierdere mult mai controlată și treptată a umidității în comparație cu primul exemplu de date de uscare descrise de mai sus, unde nu a existat controlul procesului de uscare. O vedere grafică a datelor este prezentată mai jos.
(Faceți clic pe imagini pentru vizualizări mai mari)
Grafic de uscare pentru datele Chery Bowl (în imaginea de mai sus).
Perioada inițială a procesului de uscare, în care uscarea a fost controlată, arată o pantă a liniei grafice mult mai blândă, (comparativ cu primul grafic), până la punctul în care întoarcerea a fost scoasă din cutie pentru a-i permite să se usuce complet până la EMC determinat de RH a zonei de depozitare.
(Faceți clic pe imagine pentru a vizualiza graficul)
Interpretarea graficului de uscare (prezentat mai sus).
Expunerea limitată a bolului reduce rata de uscare în timpul „perioadei de pericol” inițiale, cu o înclinare ușoară a liniei grafice în care în mod normal MG iar rata pierderii de umiditate ar fi de așteptat să fie la un vârf, iar linia la cea mai abruptă. Punctul în care s-a considerat că este sigur să scoateți capacul cutiei definitiv (după 85 de zile, pe 13 iunie), arată o creștere dramatică a pantei liniei, reflectând o pierdere crescută de umiditate, doar aplatizându-se, ca în prima grafic, ca EMC devine proporțional cu zona de depozitare RH.
(Faceți clic pe imagini pentru vizualizări mai mari)
Mai multe date experimentale vor fi adăugate aici în timp util.
Câteva concluzii și observații.
Experimentele și interpretarea lor sunt de obicei urmate de câteva concluzii.